Скребковое устройство для фильтрационной установки под давлением

Изобретение относится к фильтрационной установке под давлением. Фильтрационное устройство содержит воздухонепроницаемый резервуар (1), в котором расположены диски (2), составленные из фильтрационных секторов (20), установленных на вращающемся валу (3) и присоединенных к коллекторам, размещенным в указанном валу, распределитель, предназначенный для выведения фильтрата, выпуска осушающего воздуха и впуска продувочного воздуха, предназначенного для отделения обезвоженного осадка, по меньшей мере, одну впускную трубу для загружаемой жидкости с твердыми частицами, по меньшей мере, одну выпускную трубу для фильтрата и бункер (1b) для сбора твердых частиц. Диски (2) расположены вертикально с обеспечением погружения их нижней части в желоба (4), закрытые дефлекторами и содержащие средства для соскабливания отложений твердого вещества с их наружных стенок. Технический результат: обеспечение высокой пропускной способности устройства. 6 з.п. ф-лы, 3 ил.

 

Данное изобретение относится к устройству для сепарации жидких/твердых веществ и, более конкретно, к дисковому фильтрационному устройству под давлением.

В уровне техники и, в частности, в патенте Франции №1215168 предложено дисковое фильтрационное устройство под давлением. Данное устройство содержит корпус, выполненный в виде воздухонепроницаемого резервуара, в котором расположены диски, составленные из секторов, покрытых обшивкой из фильтрующей ткани.

Указанные секторы присоединены к коллекторам, размещенным во вращающемся вале, содержащем распределитель, который выводит фильтрат, выпускает осушающий воздух и впускает продувочный воздух, предназначенный для отделения обезвоженных осадков.

Указанные диски расположены вертикально с обеспечением погружения по меньшей мере их нижней части в желоба, предназначенные для приема загружаемой жидкости.

Процесс фильтрации под давлением требует применения воздухонепроницаемого и прочного корпуса, а также устройства для извлечения обезвоженных осадков или отложений.

Однако с другой стороны, он обеспечивает возможность повышения эффективности сепарации, улучшения обезвоживания осадков и обработки летучих или высокотемпературных суспензий.

Более конкретно, одной областью применения устройств данного типа является сахарная промышленности и горнодобывающая промышленность.

Однако для этих отраслей промышленности требуются фильтрационные установки с очень высокой пропускной способностью, что означает необходимость размещения больших площадей фильтрующих поверхностей в корпусах малого объема для ограничения занимаемого пространства. Далее, площадь фильтрующих поверхностей пропорциональна количеству используемых дисков, и, следовательно, оптимизация устройства означает возможность расположения дисков максимально близко друг к другу.

Для заданного резервуара чем больше количество дисков, тем меньше промежуток между желобами дисков, который может быть использован для удаления обезвоженных осадков, что означает весьма высокую вероятность закупорки вследствие образования перемычек из твердого вещества между боковыми поверхностями желобов.

Более того, закупорка может привести к накапливанию осадка в области, расположенной выше желобов, и, следовательно, между указанными дисками, в результате чего возникает большая перегрузка, которая может вызвать деформацию дисков или даже их поломку.

Целью данного изобретения является эффективное и удовлетворительное решение указанных технических проблем.

Указанная цель достигается, в соответствии с данным изобретением, при помощи устройства, содержащего распределитель, предназначенный для выведения фильтрата, выпуска осушающего воздуха и впуска продувочного воздуха, предназначенного для отделения обезвоженного осадка, и в котором диски расположены вертикально с обеспечением погружения их нижней части в желоба, закрытые дефлекторами и содержащие средства для соскабливания отложений твердого вещества с их наружных стенок

В соответствии с одной предпочтительной характерной особенностью указанные соскабливающие средства содержат поворотные скребки, установленные на горизонтальном опорном валу, расположенном под желобами и содержащем соединительную штангу, конец которой присоединен к управляющему исполнительному механизму.

В соответствии с другой характерной особенностью указанные скребки поддерживаются цилиндрической опорой, содержащей набор из двух установочных штифтов и выполненной с возможностью закрепления в трубчатых втулках, которые проходят через указанный опорный вал.

Предпочтительно указанные штифты входят в выемки, выполненные в наружном конце трубчатых втулок.

В соответствии с предпочтительным альтернативным вариантом указанные скребки скреплены попарно с обеспечением воздействия на обращенные друг к другу стенки двух смежных желобов.

Предусмотрено расположение указанного опорного вала под желобами в области, находящейся вне пути прохождения осадков.

В соответствии с другим альтернативным вариантом указанный исполнительный механизм представляет собой пневматический исполнительный механизм, который при помощи соединительной штанги обеспечивает перемещение скребков назад и вперед вдоль наружных стенок желобов.

Предложенное устройство обеспечивает возможность достижения

высокой фильтрующей способности и высококачественной фильтрации в корпусе с ограниченным объемом.

Опасность образования перемычек и закупорки устраняется благодаря соскабливающему действию скребков, возвратно-поступательное перемещение которых постоянно устраняет любые отложения твердого вещества вдоль стенок желобов по мере возникновения указанных отложений.

Кроме того, указанные соскабливающие средства просты в обслуживании, поскольку скребки удерживаются на опорном валу под действием собственного веса. Таким образом, они очень быстро устанавливаются, и их периодическая замена выполняется также весьма быстро.

Данное изобретение станет более понятным при прочтении описания одного варианта выполнения изобретения, приведенного ниже исключительно для пояснения со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:

фиг.1 изображает вид сбоку одного варианта выполнения предложенного устройства,

фиг.2 изображает вид сверху устройства, показанного на фиг.1,

фиг.3 изображает увеличенный вид сверху части устройства, показанного на фиг.1.

Фильтрационное устройство, показанное на фиг.1, содержит наружный корпус, выполненный в данном случае в виде вертикального резервуара 1, цилиндрическо-коническая конструкция которого является воздухонепроницаемой и упрочненной, так что она способна выдерживать внутреннее давление порядка 10 бар и.д. (1 МПа).

Указанное устройство содержит по меньшей мере одну впускную трубу для загружаемой жидкости с твердыми частицами и по меньшей мере одну выпускную трубу для фильтрата (ни одна из труб не показана).

Нижняя часть резервуара 1 содержит конический бункер 1b, в который поступают обезвоженные осадки перед их извлечением.

Верхняя часть содержит купол 1а, образующий крышку резервуара 1.

Купол 1а может быть удален для обеспечения доступа к внутренним элементам.

Резервуар 1 содержит ряд фильтрующих дисков 2, расположенных вертикально и параллельно друг другу.

Диски 2 установлены на вращающемся валу 3, проходящем горизонтально внутри резервуара 1.

Диски имеют традиционную конструкцию, которая содержит сектора 20, ограниченные металлической рамой, причем каждый сектор покрыт обшивкой, выполненной из фильтрующей ткани, и радиально присоединен к трубе, выполненной внутри вала 3.

Диски 2 расположены вертикально в резервуаре 1 так, что по меньшей мере их нижняя часть погружена в желоба 4, содержащие объем загружаемой жидкости с твердым веществом.

Желоба 4 имеют вертикальные боковые стенки 41, которые расположены по бокам каждого диска и изолируют его от смежного диска, как показано на частичном виде, приведенном на фиг.3.

Верхний край стенок желобов 4 завершается дефлектором 41, который не входит в контакт с боковыми сторонами дисков 2 и который покрывает и частично перекрывает внутреннюю полость каждого желоба.

Желоба 4, которые расположены на стороне выпуска осадка, сообщаются с общим баком 5, который расположен на другой стороне, как показано на фиг.2, и принимает загружаемую жидкость, также известную как суспензия или «пульпа».

Вследствие наличия перепада давлений между внутренним пространством резервуара 1 и, соответственно, желобами 4 и баком 5 с одной стороны и внутренним объемом секторов 20 вращающихся дисков 2 с другой стороны, жидкость, присутствующая в суспензии и известная также как фильтрат, проводится через ткань погруженных секторов с одновременным образованием из твердого вещества осадка, который остается прижатым к боковым сторонам дисков при выходе секторов 2 из бака 5.

Использование распределителя 10, обеспечивающего установление обратного давления в секторах, которые при вращении располагаются выше дефлекторов 41, перед их повторным погружением в суспензию, создает возможность отделения осадков, которые затем направляются дефлекторами 41 в пространство между желобами 4.

На данном этапе необходимо обеспечить исключение прилипания осадков при их падении к стенкам желобов 4 и возможности образования ими перемычек, вызывающих закупорку.

Для этого предложенное устройство содержит средства для соскабливания отложений со стенок желобов 4 по мере их образования.

Указанные соскабливающие средства содержат вертикальные поворотные скребки 6, отклоненные в направлении вверх вдоль стенок желобов 4 и установленные на горизонтальном опорном валу 7.

Вал 7 расположен под желобами 4 снаружи области, предназначенной для падающих осадков, и содержит соединительную штангу 8, шарнирно сочлененную с управляющим исполнительным механизмом 9.

Исполнительный механизм 9 предпочтительно представляет собой пневматический исполнительный механизм, который может приводиться в действие воздухом под более высоким давлением, имеющимся в корпусе.

Скребки 6 очищают промежуток между двумя желобами 4, при этом они соединены вместе у их нижнего конца и прикреплены к цилиндрической опоре 60, содержащей набор из двух штифтов 61.

Опора 60 введена с возможностью скольжения в трубчатую втулку 70, которая проходит через вал 7 и приварена к нему, как показано на фиг.3.

В данной конфигурации скребки 6 удерживаются на месте под действием собственного веса и устанавливаются в рабочее положение при помощи штифтов 61, которые входят в выемки, выполненные в трубке 70.

Скребки 6 скреплены попарно с обеспечением воздействия на обращенные друг к другу стенки двух смежных желобов 4, как показано на фиг.3.

Предпочтительно каждая пара скребков 6 выполнена в виде единого элемента, полученного путем сгибания сплошного скребка, имеющего скошенные края на каждой стороне, с получением U-образной формы.

Таким образом, скребки 6, аналогично ножу, снимают любое возможное отложение, которое может прилипнуть к стенкам желобов, и предотвращают образование перемычек, вероятность возникновения которых особенно высока в случае малого промежутка между стенками.

1. Фильтрационное устройство под давлением, содержащее воздухонепроницаемый резервуар (1), в котором расположены диски (2), составленные из фильтрационных секторов (20), установленных на вращающемся валу (3) и присоединенных к коллекторам, размещенным в указанном валу, распределитель (10), предназначенный для выведения фильтрата, выпуска осушающего воздуха и впуска продувочного воздуха, предназначенного для отделения обезвоженного осадка, по меньшей мере одну впускную трубу для загружаемой жидкости с твердыми частицами, по меньшей мере одну выпускную трубу для фильтрата и бункер (1b) для сбора твердых частиц, отличающееся тем, что диски (2) расположены вертикально с обеспечением погружения их нижней части в желоба (4), закрытые дефлекторами (41) и содержащие средства для соскабливания отложений твердого вещества с их наружных стенок.

2. Фильтрационное устройство по п.1, отличающееся тем, что указанные соскабливающие средства содержат поворотные скребки (6), установленные на горизонтальном опорном валу (7), расположенном под желобами и содержащем соединительную штангу (8), конец которой присоединен к управляющему исполнительному механизму (9).

3. Фильтрационное устройство по п.2, отличающееся тем, что указанные скребки (6) поддерживаются цилиндрической опорой (60), содержащей набор из двух установочных штифтов (61) и выполненной с возможностью закрепления в трубчатых втулках (70), которые проходят через указанный опорный вал (7).

4. Фильтрационное устройство по п.2, отличающееся тем, что указанные скребки (6) скреплены попарно с обеспечением воздействия на обращенные друг к другу стенки двух смежных желобов (4).

5. Фильтрационное устройство по п.3, отличающееся тем, что указанные штифты (61) расположены в выемках, выполненных на наружном конце трубчатых втулок (70).

6. Фильтрационное устройство по любому из пп.2-5, отличающееся тем, что указанный опорный вал (7) расположен под желобами (4) в области, находящейся вне пути прохождения осадков.

7. Фильтрационное устройство по любому из пп.2-5, отличающееся тем, что указанный исполнительный механизм (9) представляет собой пневматический исполнительный механизм, который при помощи соединительной штанги (8) обеспечивает перемещение скребков (6) назад и вперед вдоль наружных стенок желобов (4).



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к вакуум-фильтрам с вращающимися вокруг горизонтальной оси фильтрующими элементами и может быть использовано в угольной, горно-рудной, металлургической, химической отраслях промышленности.

Изобретение относится к области обогащения сырья в горнодобывающей, химической и других отраслях промышленности, где нашли применение вакуум-фильтры с приводом вращения, например, в цветной металлургии при подготовке сырья в технологическом процессе получения алюминия.

Изобретение относится к дисковым вакуум-фильтрам и может быть использовано в угольной, химической, металлургической и других отраслях промышленности для фильтрования суспензий.

Изобретение относится к оборудованию для обезвоживания суспензий, пульп и шламов и может быть использовано в технологических процессах обезвоживания различных тонкоизмельченных материалов, в частности, концентратов руд.

Изобретение относится к устройствам фильтрования и может быть использовано в различных отраслях промышленности, где требуется эффективная очистка жидких сред от механических примесей. Ротационный фильтр включает вертикальный цилиндрический корпус 1, имеющий патрубки входа фильтруемой среды 12, отвода отфильтрованной среды 9 и дренажа 14, расположенный внутри корпуса 1 полый вал 2 с закрепленным пакетом фильтровальных элементов. Полый вал выполнен в виде вращающегося ротора с продольными сквозными пазами, установленного в опоре скольжения 7, через корпус 8 которой соединен с патрубком отвода отфильтрованной среды 9 с установленным на нем штуцером воздушной регенерации 11. Пакет фильтровальных элементов представляет собой фильтрационный модуль 4 в виде набора фильтровальных дисков, установленных с заданным шагом и закрепленных в месте расположения продольных сквозных пазов. На крышке 15 корпуса закреплены штанги 18 со статическими рассекателями потока, установленными между фильтровальными дисками и обеспечивающими увеличение вихревого потока в фильтрационном модуле. Технический результат: обеспечение непрерывной фильтрации, повышение эффекта самоочистки фильтра, увеличение ресурса его работы, сокращение эксплуатационных затрат. 5 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к дисковым вакуум-фильтрам и может быть использовано в черной и цветной металлургии, а также в химической и в других отраслях промышленности. Дисковый вакуум-фильтр содержит ванну для суспензии, расположенный на ней на подшипниках скольжения ячейковый вал с полыми каналами внутри, с закрепленными на нем по окружности и рядами в виде дисков секторами, обтянутыми фильтровальной тканью, установленными с возможностью погружения при вращении вала в ванну с суспензией и через которые происходит удаление фильтрата вакуумом, подающимся через ресиверы, вакуум-проводы и распределительные головки. В распределительных головках, установленных на площадках ванны, конструктивно соединены зоны набора и сушки. Вакуум-проводы соединены с распределительной головкой с ее торца по ходу движения фильтрата и выполнены из эластомера. Технический результат: снижение влажности кека, увеличение производительности вакуум-фильтра. 3 ил.

Группа изобретений относится к фильтровальным установкам с дисковыми вращающимися фильтрующими элементами и может быть использована при проведении различных технологических процессов, связанных с разделением суспензий на жидкую и твердую фазы. Керамический секторный элемент дискового фильтра включает два фильтрующих слоя, разделенных между собой дистанцирующими элементами и внутренней камерой, сообщенной через горловину и полый вал с распределительной головкой фильтровальной установки. Внутренняя камера сформирована в виде совокупности двух полостей, каждая из которых выполнена в виде системы радиальных и поперечных трубчатых каналов, сообщенных между собой в форме сетевой структуры, распределенной с равномерной плотностью в керамическом материале у одной из фильтрующих поверхностей сектора. Радиальные каналы каждой из полостей сообщены между собой и радиальными каналами другой полости в центральной части сектора и подсоединены к двум патрубкам, размещенным со смещением между собой в поперечном направлении. Фильтровальная установка для разделения суспензии содержит корпус, ванну для суспензии, вращающийся полый вал, на котором закреплены дисковые фильтрующие элементы, собранные из керамических секторов с внутренней камерой. Внутренняя камера соединена патрубком с полостью вала и с распределительной головкой, подключенной к вакуумному насосу. Техническим результатом является повышение надежности фильтровальной установки за счет повышения прочности керамического сектора фильтровального элемента в условиях воздействия гидродинамических ударных нагрузок в режиме регенерации фильтрующих свойств сектора. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к устройству для уменьшения трения между двумя пластинами фильтра. Пластины (4, 5) фильтра вращаются относительно друг друга под действием сжимающих осевых сил и поддерживаются продольным концом барабана (1), прикрепленного к вращающемуся валу, установленному на опоре (6), и имеющего внутренние коллекторы, и обращенным к ним концом корпуса (2), вращение которого заблокировано и который поддерживается указанным валом. Устройство содержит, по меньшей мере, одну тяговую систему (8), действующую на корпус (2) путем приложения силы, обеспечивающей по меньшей мере частичную компенсацию осевых сил, прижимающих одну пластину (5) к другой пластине (4), с обеспечением уменьшения трения и при этом с обеспечением поддержания взаимного уплотняющего контакта. Технический результат: уменьшение трения между двумя контактирующими пластинами фильтра. 3 н. и 8 з.п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к дисковым вакуум-фильтрам и может быть использовано в горно-обогатительной, угольной, химической, металлургической и других отраслях промышленности для фильтрования суспензий. Вакуум-фильтр дисковый содержит фильтровальные диски, состоящие из независимых секторов, закрепленные на полом несущем секционированным валу, имеющем на концах распределительные головки и цапфы, лежащие в подшипниках, установленных в станине ванны для суспензии, и привод вала. Секции вала и головки выполнены в виде комбинированной конструкции в виде стального сварного каркаса, соединенного с каркасом из литого полиуретана, из которого целиком сформированы каналы секции и головок. В торцевых подшипниках одна часть из пары скольжения выполнена из металла, преимущественно из чугуна, другая - из износостойкого полимера. В качестве износостойкого полимера используют форполимеры горячего отверждения на основе сложного полиэфира П-6 или ОМА 1950 (полиэтиленгликольадипинат с молекулярной массой 2000), соединенного с 2-4-толуилендиизоцианатом. В распределительной головке соотношение периодов времени (площади секторов окон каналов) вакуумирования и отдувки увеличено от 14:1 до 30:1. Технический результат: увеличение эффективности работы вакуум-фильтра, увеличение срока эксплуатации фильтра, снижение металлоемкости фильтра, уменьшение трудоемкости ремонтных работ. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение предназначено для высокоэффективного динамического разделения суспензии-жидкости. Фильтр-сепаратор содержит цилиндрический корпус (1), трубу (2а), расположенную в корпусе, и ядро фильтра, расположенное на трубе (2а), впуск (3) для материала, расположенный на корпусе, выпуск (4) для твердого остатка, расположенный в нижней части корпуса, и выпуск (5) для фильтрата, расположенный в средней-нижней части корпуса. Ядро фильтра содержит множество фильтрационных дисков (2b), присоединенных к трубе. Верхний конец трубы (2а) присоединен к оси вращения двигателя (7) переменной частоты. Верхняя часть корпуса и передаточный вал двигателя герметизированы посредством твердого уплотнения высокого давления. Нижняя часть трубы (2а) присоединена к трубе выпуска (5) для фильтрата посредством трубного соединителя (2с). Верхнее отверстие трубного соединителя (2с) и вращающаяся соединяющаяся часть нижней части трубы (2а) фильтра герметизированы посредством твердого уплотнения высокого давления. Нижняя часть трубного соединителя (2с) герметизирована. Нижняя часть корпуса имеет коническую конструкцию. Внешняя стенка корпуса обеспечена слоем (1а) изолирующей рубашки. Вход (6) пара расположен в средней-верхней части корпуса. Способ динамического разделения включает предварительный нагрев фильтра, добавку материалов в корпус, регулировку скорости вращения фильтрационных пластин в интервале между 10 и 100 об/мин, отделение фильтрационного остатка, выпуск фильтрата. Фильтрацию продолжают и предоставляют возможность фильтрационному кеку фильтрационного остатка накапливаться на фильтрационном диске, достигая определенной толщины до тех пор, пока разницы давлений внутри и снаружи трубы фильтра не достигнет 2,0 МПа. Увеличивают скорость вращения двигателя, приводящего в движение фильтрационный диск до между 100 и 300 об/мин, чтобы удалять фильтрационный кек фильтрационного остатка с фильтрационного диска. Когда фильтрационный кек фильтрационного остатка удаляется с фильтрационного диска и разница давлений внутри и снаружи составляет меньше чем 50 кПа, регулируют скорость вращения двигателя. Когда операция фильтрации заканчивается или фильтрационный остаток в нижней части фильтра необходимо выпускать, останавливают фильтрацию, удаляют фильтрационный остаток для подготовки следующего процесса фильтрации. Технический результат: высокая эффективность фильтрации. 2 н. и 7 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к дисковым фильтрам, содержащим два или более фильтровальных дисков, в которых слой фильтрующего материала, осаждаемый на поверхности фильтра, используется для помощи в фильтрации твердых включений суспензии. Изобретение в особенности пригодно для фильтрации каутизационного шлама в химической целлюлозно-бумажной промышленности. Способ для уменьшения толщины слоя фильтрующего материала, накопленного на фильтрующей поверхности фильтровального диска, от твердых веществ суспензии в бассейне дискового фильтра заключается в том, что упомянутый дисковый фильтр имеет два или более фильтровальных дисков, расположенных на валу, и между ними по меньшей мере один разгрузочный лоток, снабженный скребком на обеих сторонах, причем скребок будет соскабливать фильтрационный осадок, отфильтрованный из суспензии на фильтрующие поверхности фильтровальных дисков, в разгрузочный лоток посредством упомянутого скребка, при этом толщина слоя фильтрующего материала на фильтрующей поверхности уменьшается за счет сокращения расстояния между кончиками скребков и фильтрующей поверхностью, уменьшение толщины слоя фильтрующего материала осуществляют для двух слоев фильтрующего материала на фильтрующей поверхности фильтровальных дисков на обеих сторонах разгрузочного лотка не одновременно. Изобретение обеспечивает существенное уменьшение изменения производственного потока фильтра на каждый разгрузочный лоток, а также общего производственного потока, упрощение структуры фильтра, меньшее количество деталей, требующих технического обслуживания внутри аппарата. 2 н. и 12 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к вращающимся фильтрам, таким как дисковые и барабанные фильтры, в которых для содействия фильтрации используется слой покрытия. Особенно хорошо данное изобретение подходит для удаления слоя покрытия при фильтрации известкового шлама в целлюлозно-бумажной промышленности. Способ удаления содержащего известковый шлам покрытия, накопившегося на фильтрующей поверхности диска или барабана фильтра, фильтрующего известковый шлам в целлюлозно-бумажной промышленности, заключается в том, что покрытие удаляют при помощи струй жидкости, направленных на фильтрующую поверхность поверх скребка, при этом фильтрующая поверхность в ходе процесса фильтрования движется вниз по направлению к скребку, фильтрующая поверхность во время удаления покрытия вращается в направлении, противоположном направлению вращения во время процесса фильтрования. Изобретение обеспечивает высвобождение покрытия более простым, надежным и эффективным образом, с использованием минимального количества жидкости и давления нагнетания, почти без нарушения работы устройства. 7 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к фильтрационной установке под давлением

Наверх